ORBITAZIONE di ROSETTA

Salve a tutti, questo è il mio primo topic e diciamo che sono un novellino in astronautica, è per questo che mi affido alle vostra competenza per rispondere alle domande, che come tarli continuano a farsi sentire nella mia testa :skull:!!

Ora leggerete la domanda che ho già scritto nel post -La “bella addormentata” dell’ESA si risveglia dall’ibernazione- By Matteo Carpentieri e la risposta di Paolo Amoroso.

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Grazie Matteo per il grande lavoro che fai in AstronautiNEWS, uno dei migliori siti di informazione che conosco e consulto abitualmente.
Sul blog che frequento ho postato un quesito, ma non ho trovato nessuna risposta a riguardo…
La ripubblico qua, sperando di trovare le risposte.

Una domandina tecnica facile facile…
L’orbiter Rosetta dovrà dare alcune risposte durante l’avvicinamento alla cometa, come la sua forma e la sua massa!!
Se la massa fosse troppo poca per garantire sufficiente gravità per fare orbitare la sonda, come potranno studiare nella sua totalità la cometa e scegliere così anche il punto migliore, per far atterrare il lander Philae.
Esiste immagino un minimo di forza gravitazionale dei corpi celesti più piccoli che non permetterà la messa in orbita delle sonde!!
Quanto dev’essere forte l’attrazione gravitazionale del corpo celeste per garantirne la sua orbitazione?
Tenete presente anche che l’avvicinarsi ad altri corpi celesti molto più grandi ( verso la fine missione al Sole)potrebbero modificare le forze in gioco!

la risposta di Paolo Amoroso:

Non serve che il nucleo della cometa abbia una massa particolarmente grande perché, più che un atterraggio tradizionale su un corpo molto più massiccio come un pianeta, si tratta di un avvicinamento a un punto nello spazio. È una manovra simile, per esempio, a quella che eseguono i veicoli spaziali che si avvicinano e si agganciano a una stazione spaziale.

Grazie del tuo interesse per AstronautiNEWS. Se hai altre domande, ti invito a farle su http://www.forumastronautico.i… che è il più grande forum italiano di appassionati di spazio.


Ringrazio ancora Paolo per la risposta, ma se ho capito bene lui pesna che Rosetta si avvicinerà abbastanza per lanciare il lander e che continui la missione
inseguendo la cometa (ho frainteso?).
Se fosse così vorrei segnalare un video pubblicato da ESA, che spiega le rivoluzioni che permetteranno all’orbiter di avvicinarsi alla cometa e mettersi in un orbita stabile.
Ecco il video:
ROSETTA’S ORBIT AROUND THE COMET

Se non dovesse funzionare cliccate qui:http://www.esa.int/spaceinvideos/content/view/embedjw/424977

Oltre a questa precisazione volevo aggiungere… immaginavo che a grandi linee, gli astronomi, avessero già le idee chiare sulla possibile massa del corpo celeste, abbastanza da permettere un sicuro “aggancio” della cometa, anche se il dato sulla massa io non l’ho trovato.

Ciò che vorrei sapere è, quanta minima gravità deve produrre una massa per riuscire ad agganciare un satellite?

Vi prego di criticare senza farvi problemi di sorta il mio testo!! (non sono permaloso e mi piacciono i suggerimenti :ok_hand: e i complimenti :clap:)
Ringrazio tutti per l’attenzione!

P.S.
Ho dei dubbi sulla parola “orbitazione” di un satellite…voi che ne dite é corretto?? :roll_eyes:

La massa dell’asteroide è stimata. L’intensità della forza di gravità dipende dalla massa. Poi la massa in se stessa può essere più o meno densa e distribuita. Quindi c’è da aspettarsi che attorno all’asteroide la forza di gravità non è uniformemente distribuita, ma varia in funzione delle caratteristiche della parte che si sorvola, provocando alterazioni nell’orbita della sonda.

Quanto ad agganciare un satellite… un sasso potrebbe mettersi in orbita un granello di sabbia. Tutto dipende dalla velocità in gioco e dalle masse coinvolte. Velocità è energia e la gravità è energia. Orbitare attorno ad un corpo significa aver raggiunto un punto d’equilibrio tra velocità e gravità, detto in soldoni. Infatti anche alcuni asteroidi hanno delle piccole lune. Questo non significa che le orbite siano stabili, ma non esistono astri che possono orbitare in eterno attorno ad un altro astro. Una minima perdita d’energia c’è sempre. Dagli oggi, dagli domani…

Ciao, pur non occupandomi di meccanica celeste da secoli, provo a rispondere qualcosa.

Dal punto di vista teorico, non credo che ci sia un limite minimo alla massa di un corpo perchè ci si possa orbitare intorno, così come non c’è un limite massimo alla distanza da quel corpo per riuscire ad immettersi in orbita. L’orbita è quando la forza centrifuga è pari all’attrazione gravitazionale: secondo Newton l’attrazione gravitazionale dipende dalle masse dei due corpi e dall’inverso della distanza, il che significa che anche a distanze molto elevate bisognerà orbitare molto molto lentamente per non sfuggire, ma dal punto di vista teorico non c’é nessun limite.

Se poi veniamo alla realtà, intervengono una serie di fattori come il disturbo gravitazionale di altri corpi o la resistenza causata dall’ambiente spaziale, dalle radiazioni solari, ecc. Più ti allontani dal corpo principale e più la sua forza gravitazionale diminuisce, diventando a un certo punto dello stesso ordine di grandezza dei disturbi. E a quel punto non si riesce più a rimanere in orbita…
Stessa cosa vale per corpi celesti piccoli come le comete: la distanza massima alla quale si riesce a orbitare senza essere troppo “disturbati” dall’esterno sarà molto ridotta (pochissimi chilometri credo) e la velocità orbitale dovrà essere molto bassa, ma si dovrebbe comunque riuscire ad orbitare.

Un altro fattore che interviene è la forma del corpo principale. Quando un corpo celeste è di una certa dimensione, la sua stessa forza gravitazionale e la forza centrifuga dovuta alla rotazione del corpo su se stesso fa sì che nei miliardi di anni la sua forma diventi pressochè sferica (per se con qualche difetto). Questo non succede per corpi piccoli come meteoriti o comete, i quali hanno la forma di grossi sassi. Questo significa che il loro campo gravitazionale è tutt’altro che omogeneo.
Per questo motivo immagino che Rosetta, durante le sue orbite intorno alla cometa, dovrà fare molte correzioni di traiettoria per mantenersi in orbita.

PS: giusto l’altra volta guardavo un bel video in cui un professore “mostra” la gravitazione su un telo elasticizzato. Al minuto 4:20 mostra come anche due palline molto piccole che orbitano insieme a un corpo più grande tendono a orbitare una intorno all’altra. Merita di essere visto :slight_smile:

http://www.youtube.com/watch?v=MTY1Kje0yLg#ws

Si stima che il nucleo della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko che visiterà Rosetta abbia un diametro di circa 4 km. La sonda giapponese Hayabusa riuscì a toccare l’asteroide Itokawa, di forma irregolare, il cui lato più lungo misura poco più di 500 m. Direi quindi che la massa della cometa non dovrebbe costituire un problema nemmeno se fosse minore di quella ipotizzata.

Teslamone, Buzz ti ha risposto benissimo. Vatti anche a vedere su wiki cos’è un “lobo di Roche”. Detto in parole poverissime, dati due corpi massicci (immagina la cometa e il Sole) è quella zona di spazio dove il campo gravitazionale di un corpo prevale sull’altro. Un oggetto di massa trascurabile (il nostro satellite) deve restare entro il lobo di Roche per non essere catturato dal campo gravitazionale dell’altro corpo.
In pratica immagino che Rosetta farà un primo passaggio accanto alla cometa; dall’analisi della perturbazione della rotta causata dal campo gravitazionale si deriva la massa della stessa, e da lì in poi si aggiustano i parametri orbitali. Chiaramente gli scienziati avranno stimato dei limiti massimi e minimi per la massa, dai quali avranno previsto una famiglia di orbite possibili. Chiaramente le orbite vicine presentano il massimo rischio di essere colpiti da detriti, e viceversa.

Bellissimo il video della visualizzazione della curvatura dello spazio-tempo. Quando tira fuori la materia oscura è spettacolare :slight_smile:

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Paolo, da quello che ho capito non stiamo parlando del lander Philae, che come dici tu dovrà fare qualcosa molto simile a un rendezvous and docking. Credo che stiamo parlando dello spacecraft vero e proprio, che non toccherà la cometa ma rimarrà in orbita, giusto?

Avevo capito male. Pensavo che la domanda si riferisse al lander e invece riguarda probabilmente l’orbiter.

Ringrazio Ares Cosmos, Buzz, Amoroso, IK1ODO e si Ritberger hai ragione è stato molto interessante il video propostoci da Buzz ed anche il “lobo di Roche” che ci ha segnalato IK1ODO.

Ecco cosa ho appreso grazie a voi e come mi sono risposto sul blog alla domanda che avevo fatto…:

“…preciso che qualunque corpo celeste ha una massa e una sua intrinseca forza attrattiva, di conseguenza qualunque corpo artificiale e non che si avvicini abbastanza da subire la forza gravitazionale e che stia andando ad una velocità inferiore a quella di fuga verrà inevitabilmente attratto.
Riguardo la massa è stata solo stimata e a quanto ho capito sono state programmate diverse manovre di avvicinamento, una volta che verrà registrato il suo campo gravitazionale al primo passaggio ravvicinato, sceglieranno di conseguenza il più giusto percorso di messa in orbita stabile.
Ho anche appreso che nei casi dove il corpo celeste non fosse sferico la forza attrattiva varierà a secondo del punto sorvolato complicando un pò le cose…”

Ecco, bravo, 7+ :wink: - vedremo nelle prossime settimane se le stime di massa della cometa sono corrette. Credo che questo tipo di orbita, trasversale rispetto al moto della cometa, non sia mai stata tentata prima. Go Rosetta!

Segnalo on topic, l’intervista al responsabile missione Paolo Ferri, che ci racconta, tra le altre cose, tutta la sua ansia nell’aspettare il segnale di Rosetta e poi spiega quali saranno gli step per arrivare a febbraio quando faranno atterrare il lander.
Anche lui IK1ODO, è preoccupato per la buona riuscita delle manovre, mai tentate prima, che porteranno alla messa in orbita stabile dello spacecraft.
Molto interessante anche quando cita i contributi italiani( e sono tanti^_^) dati per una missione cosi ardita e che personalmente mi riempie, una volta tanto di orgoglio nazionalistico!!

Eccola a questo link:
Paolo Ferri su Rosetta: «I tre quarti d’ora più lunghi della mia vita»
Hei Buzz, come hai fatto a pubblicare la finestra del video di you tube…puoi/vuoi condividere l’informazione!?! C’è una stringa in HTML?

Ti basta incollare nel testo del messaggio il link al video (senza https), un plugin si occupa poi di inserire il riquadro con il video nel post in automatico.

Fantastico, una delle cose che rendono questo forum unico è la sua struttura e la facilità d’uso…complimenti…ma paghiamo per averlo o è frutto di appassionati contributi di programmatori?

Il software del forum è un progetto opensource chiamato Simple Machine Forum, realizzato da programmatori in tutto il mondo.
Noi ci limitiamo ad installarlo, a mantenerlo aggiornato e ad integrare componenti come quella per aggiungere i video (anch’essa opensource e proveniente dall’ambiente di SMF)… e a far funzionare i server.

I costi per l’esercizio (hosting, server, qualche software a pagamento) sono sostenuti dall’associazione ISAA (www.isaa.it). Se vuoi contribuire il modo migliore è iscriverti all’associazione - un piccolo contributo annuale. http://www.isaa.it/associarsi/

Il forum non è l’unica cosa che l’associazione supporta, ma credo tu lo sappia già avendoci trovato tramite AstronautiNEWS :slight_smile:
http://www.isaa.it/i-siti-isaa/

È abbastanza inusuale chiedersi “ma chi paga?”, quindi ti ringrazio :slight_smile:

Credo proprio che farò un teletrasporto d’emergenza ai link dell’associazione…dottore… :ok_hand: :beer: